FR2919434A1 - Connecteur pour reseaux informatiques. - Google Patents

Abstract

Le connecteur comporte un insert (110) comportant des contacts présentant des parties libres pour recevoir des plaquettes de contact (155A) homologues d'une fiche. L'insert (110) comporte aussi un axe de rotation autour duquel ledit insert (110) peut se déplacer en rotation et des moyens formant ressort (140) et rappelant l'insert (110) vers la position qu'il prend en dehors de la présence d'une fiche.Dans des modes de réalisation, l'insert (110) comporte, latéralement, des contacts longs, recourbés et, en partie centrale, des contacts plus courts recourbés, les points de contact des contacts de l'insert (110) avec les plaquettes (155A) d'une fiche sur l'ensemble des contacts se trouvant sensiblement alignés.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un connecteur pour

réseaux informatiques. Elle s'applique en particulier aux connecteurs de type RJ45 utilisés pour les réseaux informatiques et régis par la norme CEI 11 801. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les connecteurs RJ45 doivent pouvoir accepter toutes les fiches RJ45 et parfois des fiches de type RJ11 définies par une norme, sans subir de dégradation des contacts. On constate que les tolérances sur les dimensions de ces fiches sont relativement importantes. De ce fait, les contacts de l'insert du connecteur RJ45 doivent être souples pour accepter les fiches représentant des cas extrêmes. Cependant, ces contacts doivent également être suffisamment rigides pour assurer une pression de contact entre les contacts de l'insert et les plaquettes des fiches nécessaire à un contact de bonne qualité qui se traduit par une résistance de contact faible. On connaît plusieurs solutions permettant de résoudre ce problème. La première consiste à réaliser des contacts d'insert relativement longs mais intégrant des croisements entre certains contacts de manière à ne pas augmenter les problèmes de diaphonie et commencer à les compenser. Les limites de cette solution sont que la compensation réalisée entre le croisement et le circuit imprimé (si l'insert est emmanché ou soudé sur un circuit) n'est pas d'une efficacité optimale puisque la compensation est réalisée dans l'air, ce qui implique de respecter les distances d'isolement courantes. La deuxième solution consiste à concevoir des contacts plus courts emmanchés ou soudés dans un circuit au plus près du point de contact pour bénéficier rapidement, en termes de déphasage de signaux, des facilités que procure le circuit imprimé pour réaliser des compensations. Dans ce cas, la matière utilisée pour réalisée les contacts de l'insert est plus coûteuse, il s'agit par exemple de bronze béryllium.

Une autre solution consiste à utiliser un circuit souple venant en contact (ou rapporté par soudure) sur les contacts métalliques de l'insert, au plus près du point de contact et intégrant les moyens de compensation adéquats. Les inconvénients de cette solution sont le prix notamment du circuit souple et les difficultés d'industrialisation liées à la gestion du circuit souple. OBJET DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet la présente invention concerne un connecteur comportant un insert comportant des contacts présentant des parties libres pour recevoir des plaquettes de contact homologues d'une fiche, un axe de rotation autour duquel ledit insert peut se déplacer en rotation et des moyens formant ressort et rappelant l'insert vers la position qu'il prend en dehors de la présence d'une fiche. Grâce à ces dispositions, lors de l'insertion d'une fiche dont les dimensions sont les plus importantes autorisées par la norme, l'insert pivote en rotation et les parties libres des contacts ne se déforment pas de manière permanente. De plus, malgré cette souplesse, la pression de contact reste élevée et garantit un contact de qualité et, notamment, une faible résistance de contact.

Selon des caractéristiques particulières, ledit insert comporte, latéralement, des contacts longs, recourbés et, en partie centrale, des contacts plus courts recourbés, les points de contact des contacts de l'insert avec les plaquettes d'une fiche sur l'ensemble des contacts se trouvant sensiblement alignés.

Grâce à ces dispositions, les différents contacts présentent des raideurs différentes et permettent l'insertion de fiches ne comportant que des plaquettes correspondant aux contacts de la partie centrale, par exemple de type RJ11, et de fiches comportant autant de plaquettes qu'il y a de contacts dans l'insert, par exemple de type RJ45. En effet, les parties libres plus longues des contacts latéraux permettent une déformation élastique plus importante.

Selon des caractéristiques particulières, les contacts extérieurs forment deux couples et présentent un croisement induisant une compensation de diaphonie. Selon des caractéristiques particulières, ledit insert comporte des contacts partiellement surmoulés ou sertis. Grâce à ces dispositions, les positions relatives de contacts sont fixées par le surmoulage ou le sertissage et on peut constituer, dans le surmoulage ou le sertissage, des croisements, des capacités et/ou des inductances pour compenser la diaphonie. Selon des caractéristiques particulières, à l'intérieur du surmoulage ou du sertissage se trouvent des croisements de contacts et des plages capacitives réalisées de manière à compenser les défauts de diaphonie générés par la fiche. Grâce à ces dispositions, la compensation de diaphonie est réalisée à proximité des points de contact, ce qui améliore son efficacité. De plus, lors de la rotation de l'insert, les croisements et plages capacitives sont protégés des risques de déformation et donc de contact, par le surmoulage ou le sertissage. Selon des caractéristiques particulières, les moyens formant ressort comportent une lame ressort positionnée en arrière de l'axe de rotation, par rapport au sens d'enfichage de la fiche. Ainsi, de manière à assurer une pression de contact suffisante et un retour en position de l'insert au désenfichage de la fiche, la lame ressort est positionnée à l'arrière de l'insert. Cette lame ressort peut soit être une pièce métallique rapportée, soit être issue d'une pièce plastique constituant le connecteur, par exemple. La forme, la longueur, la section, la matière de cette lame ressort peuvent être définies sans contrainte de norme à respecter contrairement aux contacts de l'insert. Selon des caractéristiques particulières, l'insert comporte au moins une excroissance formant une butée sur laquelle vient en appui au moins un contact lors de l'enfichage d'une fiche dont les dimensions sont maximales en regard d'une norme régissant ladite fiche.

Par exemple, pour une fiche de dimensions supérieures à celles de la fiche mini, les contacts viennent en butée sur au moins une excroissance de la partie surmoulée et l'insert pivote autour de son axe de rotation. On évite ainsi que ces contacts risquent une déformation permanente lors de l'introduction d'une fiche maxi. En effet, en cas de déformation permanente, la pression de contact entre l'insert et une fiche mini pourrait être insuffisante pour garantir une bonne qualité de contact, voire ne pas fournir de contact, avec les plaquettes de la fiche mini. Selon des caractéristiques particulières, des contacts présentent une partie en arrière de l'axe de rotation, par rapport au sens d'enfichage de la fiche, et en appui sur des plages d'un circuit imprimé. Selon des caractéristiques particulières, des contacts présentent une partie en arrière de l'axe de rotation, par rapport au sens d'enfichage de la fiche et en appui sur des lames métalliques desquelles sont issus des contacts auto- dénudants servant à la connexion arrière du connecteur. Selon des caractéristiques particulières, des contacts présentent une partie en arrière de l'axe de rotation, par rapport au sens d'enfichage de la fiche et en contact avec des bandes conductrices liées à des contacts auto-dénudants.

Grâce à chacune de ces dispositions, le mouvement de ces parties libres arrière lors de la rotation de l'insert se traduit par un glissement de la zone de contact et évite donc des risques d'efforts pouvant entraîner une rupture ou une fatigue, efforts qui pourraient apparaître en cas de soudure à la place de l'appui.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés, dans lesquels : - les figures 1A à 1C représentent, selon trois directions différentes, un mode de réalisation particulier d'un insert faisant partie d'un connecteur objet de la présente invention, - la figure 1 D représente l'insert illustré en figures 1A à 1 C sans le surmoulage définissant le corps de l'insert, - les figures 2A et 2B représentent, selon deux directions différentes, respectivement vu côté connexion arrière et vu côté insertion de fiche, un mode de réalisation particulier d'un connecteur objet de la présente invention incorporant l'insert illustré en figures 1A à 1 D, - la figure 3 représente le connecteur illustré en figures 2A et 2B, associé à un circuit imprimé de compensation de diaphonie, - la figure 4 représente, en section droite, le connecteur et le circuit imprimé de la figure 3, lorsqu'une fiche de dimension minimale est insérée dans le connecteur, - la figure 5 représente, la même vue que la figure 4 lorsqu'une fiche de dimension maximale est insérée dans le connecteur, - les figures 6 à 8 représentent l'association d'un bornier à contacts 15 auto-dénudants dans un deuxième mode de réalisation d'un connecteur objet de la présente invention et - la figure 9 représente, en section droite, une variante du connecteur illustré en figures 4 et 5. Comme exposé ci-dessus, la présente invention s'applique 20 particulièrement aux connecteurs de type RJ45, à huit contacts utilisés pour les réseaux informatiques et régis par la norme CEI 11 801. La description qui va suivre concerne ce type de connecteurs. Cependant, la présente invention ne se limite pas à ce type de connecteurs mais s'étend, bien au contraire, à tous les connecteurs possédant des contacts et destinés à recevoir une fiche portant 25 des plaquettes de contacts homologues. Les connecteurs RJ45 représentés dans les figures sont destinés à recevoir des fiches RJ45 et doivent pouvoir accepter des fiches RJ11, à quatre contacts, définies par la norme sans subir de dégradation des contacts. Les tolérances sur les dimensions de ces fiches étant relativement importantes, les contacts de l'insert du connecteur 30 présentent suffisamment de souplesse pour accepter les fiches extrêmes et suffisamment rigides pour assurer une pression de contact suffisante entre contacts de l'insert et plaquettes des fiches nécessaire à un contact de bonne qualité qui se traduit par une résistance de contact faible. Les contacts de l'insert sont sensiblement coplanaires, pour une partie libre de ces contacts destinée à entrer en contact avec les plaquettes de la fiche. Pour les besoins de la description, on numérote les contacts de l'insert de 11 à 18 , dans l'ordre où ils se trouvent en partie arrière, en partant de l'un des contacts latéraux. Ainsi, une fiche RJ11 comporte des plaquettes qui viennent en appui sur les contacts 13 à 16 alors qu'une fiche RJ45 comporte des plaquettes qui viennent en appui sur les contacts 11 à 18 .

Selon la présente invention, et comme on l'observe dans les figures 1A à 2A, 6 et 7, un insert 110 d'un connecteur 105 présente un axe de rotation 115 sensiblement parallèle au plan correspondant à la partie coplanaire des parties libres des contacts destinées à recevoir, en appui, les plaquettes 155A ou 155B (voir figures 4 ou 5) d'une fiche (non représentée). Ce pivotement permet de mettre en oeuvre des contacts plus courts que dans l'art antérieur, dans leur partie destinée à entrer en contact avec les plaquettes de la fiche, afin de réduire la distance entre cette partie et la compensation de diaphonie réalisée par des condensateurs, tout en permettant de recevoir des fiches aux limites des tolérances normalisées, comme exposé en regard des figures 4 et 5.

En effet, la réduction de la longueur des parties avant des contacts, nécessaires pour la compensation de diaphonie de signaux à très hautes fréquences, ne permettrait pas une course suffisante pour les fiches limites. Les contacts les plus courts sont ceux qui correspondent exclusivement aux fiches RJ45. En revanche, les contacts latéraux, qui correspondent aux fiches RJ11 subissent des contraintes mécaniques plus sévères puisqu'elles doivent pouvoir se déformer lors de l'insertion d'une fiche RJ45. Dans la mesure où leur contraintes électriques, en termes de diaphonie, sont plus limitées, préférentiellement, ces contacts latéraux sont, dans leur partie avant, de la même dimension que dans l'art antérieur.

Dans le mode de réalisation décrit et représenté, l'insert 110 comporte les contacts 11 à 18, surmoulés dans leur partie centrale par un corps d'insert 120. En variante, un sertissage (non représenté) est utilisé en lieu et place du surmoulage. Comme on l'observe en figure 2A, l'insert 110 est clipsé , par des moyens de type clips 185, dans le connecteur 105, ce dernier étant réalisé à partir d'une pièce moulée. Comme on l'observe dans les figures, les contacts 11 à 18 ne présentent pas une partie libre identique. En effets, les contacts 13 à 16 présentent une partie libre plus courte que les contacts 11, 12, 17 et 18. Les problèmes de diaphonie les plus contraignants apparaissant pour les signaux portés par les paires de contacts 13-16 et 14-15 , les parties libres des contacts 13 à 16 étant plus courtes, les signaux qu'ils véhiculent sont plus faiblement déphasés à leur entrée dans la partie surmoulée 120. A l'intérieur de cette partie surmoulée 120, au moins un croisement 125B et des plages capacitives 130A à 130F sont réalisées de manière à compenser les défauts de diaphonie générés par la fiche. Ainsi, les parties libres des contacts 11 à 18, recevant en appui les plaquettes de fiches correspondent, dans l'ordre, aux contacts 12, 11, 13, 15, 14, 16, 18 et 17. Préférentiellement, la longueur, la section et le matériau de la partie libre des contacts 13 à 16 est telle que ces contacts acceptent la déformation engendrée par l'introduction d'une fiche de dimensions minimales autorisées par la norme (appelée, par la suite, fiche mini , par opposition à la fiche maxi qui correspond aux dimensions maximales autorisées par la norme) et que ces contacts 13 à 16 garantissent une pression de contact de 100 grammes par contact. Comme illustré en figures 2A, 4, 5 et 7, une lame ressort 140 est en appui sur le corps 120 de l'insert 110 du côté de ce corps 120 opposé au côté où se trouvent les zones de contact sur les contacts 11 à 18. Comme illustré en figure 4, pour une fiche mini, la lame ressort 140, suffisamment rigide, ne se déforme pas et maintient l'insert 110 en position pour garantir une bonne pression de contact entre plaquettes 155A de la fiche et les contacts de l'insert.

Comme illustré en figure 5, pour une fiche de dimensions supérieures à celles de la fiche mini, les contacts 13 à 16 viennent en butée sur au moins une excroissance 135 de la partie surmoulée 120 prévue à cet effet pour interdire la déformation permanente des contacts 13 à 16, et l'insert 110 pivote autour de son axe de rotation 115. La lame ressort 140 se déforme légèrement tout en assurant la pression de contact nécessaire entre les plaquettes 1558 de la fiche et contacts de l'insert. L'élasticité de la lame ressort 140 permet le retour en position initiale de l'insert 110 lors du désenfichage de la fiche.

On évite ainsi que les contacts 13 à 16 risquent une déformation permanente lors de l'introduction d'une fiche maxi. Or, en cas de déformation permanente, la pression de contact entre l'insert 110 et une fiche mini risquerait d'être insuffisante pour garantir une bonne qualité de contact, voire ne pas fournir de contact, avec les plaquettes 155A de la fiche mini.

On note aussi que les parties libres plus longues des contacts 11, 12, 17 et 18 permettent une déformation plus importante et il n'est pas prévu que la ou les excroissances 135 s'étendent en regard de ces contacts, ce qui permet l'insertion d'une fiche RJ11 qui provoque une déformation importante mais non permanente de ces contacts. Les contraintes de diaphonie sur les paires de contacts 11-12 et 17-18 étant moins sévères que pour les paires de contacts 13-15 et 14-16, ces contacts sont plus longs pour pouvoir supporter l'introduction des fiches RJ11. Un croisement 125A, respectivement 125C, est réalisé après le premier coude des contacts 11 et 12, respectivement 17 et 18, en partant de la zone de contact avec les plaquettes de la fiche, pour commencer la compensation de diaphonie au plus tôt. Dans le mode de réalisation décrit et représenté, les croisements 125A et 125C se trouvent en dehors du surmoulage 120. Pour éviter un contact accidentel, chaque croisement est doté d'un film de séparation 126, par exemple en polyamide adhésif. Une plage capacitive 130A est formée par un élargissement du contact 12 vers le contact 11, à l'intérieur du surmoulage 120. Une plage capacitive 130F est formée par un élargissement du contact 17 vers le contact 18, à l'intérieur du surmoulage 120.

A l'intérieur du corps de l'insert, ou surmoulage, 120, un croisement 125B est effectué entre les contacts 14 et 15. Une plage capacitive 130C est formée par des plans formés dans les contacts 13 et 15 et positionnés en regard l'un de l'autre. Une plage capacitive 130D est formée par des plans formés dans les contacts 14 et 16 et positionnés en regard l'un de l'autre. Ces plans sont séparés par un film 145A, respectivement 145B, par exemple en polyamide adhésif. On observe que les plages capacitives 130C et 130D se trouvent au plus près des parties avant des contacts 13 à 16. De ce fait, ainsi que du fait que les parties avant des contacts 13 à 16 sont raccourcies, la compensation de diaphonie est effectuée très proche de la zone de contact des plaquettes de contacts homologues de la fiche. Cette compensation est ainsi effectuée avec un déphasage très limité et s'étend donc à de très hautes fréquences de signaux véhiculées.

On observe aussi que les films 145A et 145B dépassent, latéralement, des plages capacitives 130C et 130D, respectivement, que les films 126 dépassent des zones de croisement 125A et 125C des pattes car les problèmes de claquage sont plus importants dans l'air que dans le surmoulage. Une plage capacitive 130B est formée par un élargissement du contact 13 vers le contact 12, à l'intérieur du surmoulage 120. Une plage capacitive 130E est formée par un élargissement du contact 16 vers le contact 17, à l'intérieur du surmoulage 120. Dans le mode de réalisation illustré dans les figures 1A à 5, de manière à assurer une pression de contact suffisante et un retour en position de l'insert lors du désenfichage de la fiche, la lame ressort 140 positionnée à l'arrière de l'insert 110 est issue du moulage du connecteur 105. On note que la forme, la longueur, la section, la matière de cette lame ressort 140 peuvent être définies sans contrainte de norme à respecter contrairement aux contacts de l'insert 110.

Pour permettre la rotation de l'insert 110, l'extrémité des contacts sortant du surmoulage (côté arrière par rapport au sens d'enfichage de la fiche) n'est pas insérée dans un circuit imprimé 150 mais vient en pression sur des plages ou pastilles CMS (acronyme de composant monté en surface ) du circuit imprimé 150 (voir les figures 3 à 5), qui assurent la continuité électrique. On note que, sous l'effet de la rotation de l'insert lors de l'introduction d'une fiche de dimensions supérieures à une fiche mini, les parties arrière des contacts viennent davantage en pression sur un circuit imprimé 150 sans dépasser leur limite d'élasticité, ce qui évite leur déformation permanente. Dans un deuxième mode de réalisation, illustré en figures 6 à 8, ces extrémités libres arrière viennent en pression directement sur des lames métalliques desquelles seront issus des contacts auto-dénudants servant à la connexion arrière du connecteur RJ45. En variante, notamment adaptée au cas où les performances à atteindre ne requièrent pas l'utilisation d'un circuit imprimé pour réaliser une compensation de diaphonie, pour des connecteurs de catégorie 5 par exemple, l'insert 110 vient directement en contact avec des bandes 170 dont sont issus les contacts auto-dénudant (aussi appelés CAD ) 175, comme représenté en figures 6 et 7. Les contacts auto-dénudants peuvent être réalisés à partir de deux bandes découpées cambrées. On observe, en figure 6, que les contacts auto-dénudants 175 sont issus de deux bandes découpées cambrées 170. On observe, en figure 7, que les zones de contact sont en pression entre les parties arrière des contacts de l'insert 110 et les bandes 170 des CAD 175. On observe, en figure 8, que les bandes de CAD 170 sont montées et maintenues en position dans un bornier plastique 165. On observe aussi qu'une butée (non représentée) est positionnée sous la zone de contact.

Comme on l'observe en figure 9, dans le deuxième mode de réalisation, l'effet ressort nécessaire au retour en position de l'insert est réalisé par la lame métallique 195 montée dans le connecteur 180 et non plus issue du connecteur moulé comme dans le premier mode de réalisation. Ainsi, la lame ressort 140 issue du moulage du connecteur 105 du premier mode de réalisation est remplacée par une lame ressort 195 sertie dans le connecteur 105. Ce deuxième mode de réalisation peut notamment être utile dans le cas d'un produit blindé où le connecteur serait en zamac et ne permettrait pas d'obtenir la souplesse nécessaire. La figure 9 illustre aussi le sertissage du circuit 150 sur le connecteur 105, par l'intermédiaire de plots sertis 190. Ce sertissage permet de s'affranchir de l'empilage des tolérances de toutes les pièces et donc de réduire le débattement des contacts en pression sur le circuit 150 entre les positions jeu mini et jeu maxi .

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Connecteur comportant un insert (110) comportant des contacts (11 ù 18) présentant des parties libres pour recevoir des plaquettes de contact (155A ; 155B) homologues d'une fiche, caractérisé en ce que ledit insert (110) comporte, en outre, un axe de rotation (115) autour duquel ledit insert (110) peut se déplacer en rotation et des moyens formant ressort (140 ; 195) et rappelant l'insert (110) vers la position qu'il prend en dehors de la présence d'une fiche.

2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit insert (110) comporte, latéralement, des contacts longs, recourbés (11, 12, 17, 18) et, en partie centrale, des contacts plus courts recourbés (13, 14, 15, 16), les points de contact des contacts (11 ù 18) de l'insert (110) avec les plaquettes (155A ; 1558) d'une fiche sur l'ensemble des contacts (11 ù 18) se trouvant sensiblement alignés.

3. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les contacts extérieurs (11, 12, 17, 18) forment deux couples et présentent un croisement (125A, 125C) induisant une compensation de diaphonie.

4. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit insert (110) comporte des contacts partiellement surmoulés.

5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, à l'intérieur du surmoulage se trouvent des croisements de contacts (125A ù 125C) et des plages capacitives (130A ù 130F) réalisées de manière à compenser les défauts de diaphonie générés par la fiche.

6. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens formant ressort comportent une lame ressort (140 ; 195) positionnée en arrière de l'axe de rotation (115), par rapport au sens d'enfichage de la fiche.

7. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'insert (110) comporte au moins une excroissance (135) formant une butée sur laquelle vient en appui au moins un contact (11 ù 18) lorsde l'enfichage d'une fiche dont les dimensions sont maximales en regard d'une norme régissant ladite fiche.

8. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des contacts (11 û 18) présentent une partie en arrière de l'axe de rotation (115), par rapport au sens d'enfichage de la fiche, et en appui sur des plages d'un circuit imprimé (150).

9. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des contacts (11 û 18) présentent une partie en arrière de l'axe de rotation (115), par rapport au sens d'enfichage de la fiche et en appui sur des lames métalliques desquelles sont issus des contacts auto-dénudants (175) servant à la connexion arrière du connecteur.

10. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des contacts (11 û 18) présentent une partie en arrière de l'axe de rotation (115), par rapport au sens d'enfichage de la fiche et en contact avec des bandes conductrices (170) liées à des contacts auto-dénudants (175).